[發(fā)明專利]應(yīng)用在LNG儲罐的液體密度測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610166715.3
• 申請日: 2016-03-20
• 公開（公告）號: CN105782716A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王旭輝;梁世希;王彥超;王廣輝;張孔明;謝昕;周松景
• 申請（專利權(quán)）人: 北京綠能高科天然氣應(yīng)用技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02;F17C13/04
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明可應(yīng)用于LNG加注站、氣化站、小型儲備庫和LNG槽車，為真空絕熱儲罐提供 了一種液體密度測量方法，在線監(jiān)控儲罐內(nèi)LNG密度變化，用以監(jiān)督在LNG儲運(yùn)過程是否摻 液氮，屬于LNG儲存技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，LNG車用天然氣市場發(fā)展很快，建成的和在建的LNG加氣站在全國范圍分 布也越來越廣，加氣站的數(shù)量達(dá)到了近2000座。隨著市場競爭的日益加劇，在LNG配送環(huán)節(jié) 出現(xiàn)了摻液氮的現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，液氮和LNG沸點(diǎn)溫度分別為-196℃和-162℃，二者同 屬低溫液體，一輛53m³的LNG槽車，可摻加液氮4噸左右，液氮摻加比例可達(dá)到15％到20％。 液氮銷售價(jià)在1000元/噸，LNG銷售價(jià)在4500元/噸左右，二者之間差價(jià)達(dá)到了3500元/噸，利 益驅(qū)使下，部分不法供應(yīng)商鋌而走險(xiǎn)，給用戶帶來較大損失，也攪亂了LNG市場。

LNG摻液氮后，作為車用燃料，其熱值下降20％-30％，直接導(dǎo)致LNGV(液化天然氣 汽車)在行駛過程中出現(xiàn)動(dòng)力性變差、百公里燃耗增加的情形，嚴(yán)重時(shí)，車輛出現(xiàn)不能正常 著車和趴窩現(xiàn)象。本發(fā)明旨在提供一種在線LNG密度測量方法，實(shí)時(shí)監(jiān)控LNG密度的變化，以 達(dá)到在線監(jiān)控LNG組分的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于LNG儲罐的在線液體密度測量方法，在線監(jiān)測LNG密度變 化，從而監(jiān)督在LNG儲運(yùn)過程中是否摻液氮。

應(yīng)用在LNG儲罐的液體密度測量裝置，其特征在于：

真空絕熱儲罐通過氣相取壓閥連接差壓式液位計(jì)，差壓式液位計(jì)兩端并聯(lián)第一平 衡閥，差壓式液位計(jì)通過兩個(gè)并聯(lián)的液相取壓閥連接到真空絕熱儲罐，兩個(gè)并聯(lián)的液相取 壓閥分別為第一液相取壓閥和第二液相取壓閥，第一液相取壓閥和第二液相取壓閥之間設(shè) 有差壓式密度計(jì)，差壓式密度計(jì)兩端并聯(lián)第二平衡閥。

取壓點(diǎn)a和b位于儲罐底部，在豎向的距離為H。差壓式密度計(jì)測出a與b之間的壓力 差ΔP，由公式(1)就可計(jì)算出LNG的液體密度：

ΔP＝gHρ_LNG--------------------------------(1)

式中，

ΔP-----取壓點(diǎn)a與b之間的壓力差，MPa；

ρ_LNG-----LNG密度，kg/m³；

g-------重力加速度，m/s²；

H-------取壓點(diǎn)a與b之間高度差，m。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，取壓點(diǎn)a和b之間的豎向距離H為設(shè)計(jì)值，在儲罐設(shè)計(jì)制造過程中被確 定。H不能為零，依據(jù)差壓液位計(jì)的靈敏度和儲罐的幾何特性確定，并在儲罐設(shè)計(jì)制造圖中 明確標(biāo)識出來。

其特征在于：

1、采用差壓式液位計(jì)，在線測量已知液柱高度“H”實(shí)時(shí)產(chǎn)生的壓力差，從而計(jì)算出 LNG密度值。

2、本發(fā)明可應(yīng)用于立式和臥式真空絕熱儲罐。

附圖說明

圖1是應(yīng)用到臥室真空絕熱儲罐的在線液體密度測量方法的示意圖。

圖2是應(yīng)用到立式真空絕熱儲罐的在線液體密度測量方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1和圖2中，由與儲罐取壓點(diǎn)a、b相連的液相取壓閥6與7、平衡閥4、差壓式密度計(jì) 5和相互連接的管路組成液體密度測量裝置。測量裝置的液相取壓閥6可與儲罐液位計(jì)的液 相取壓閥使用同一個(gè)閥門，以降低制造成本。

當(dāng)前LNG儲罐使用的差壓計(jì)一般采用毫米水柱作為計(jì)量單位，假如a與b之間的壓 力差ΔP，其測量值為h毫米水柱；

特殊地，在儲罐制造時(shí)，H為設(shè)定值，設(shè)定為1000mm，LNG的密度按照公式3計(jì)算；

則ΔP＝ρ_水gh＝ρ_LNGgH------------------------(2)

ρ_LNG＝h(kg/m³)-----------------------(3)

式中，

ρ_水是水的密度，標(biāo)準(zhǔn)狀況下等于1000kg/m³。

ρ_LNG是LNG的密度，單位為kg/m³。